Teori 1.0

Hvad er en syrer

Definitionen af en syre er: En syre er et stof der er i stand til at fraspalte hydrogenioner (H+).

Det forstår jeg således at når man har en syre - altså en vandlig opløsning vil dele af syren være ioniseret. Dvs. at grundstofferne flyder rundt som ioner.

Hvis vi har med en stærk syre at gøre er næsten alle molekylerne ioniseret og derfor vil der svømme mange H+ ioner rundt. Er det en svag syre vil en del af molekylerne være sammen mens andre vil være ioniseret.

Hvad er en base

Definitionen af en base er: En base er et stof, der kan optage en eller flere H+ ioner

Det forstår jeg således, at når man har en base - altså i en vandlig opløsning, vil dele af molekylerne være ioniseret. Når en base er ioniseret skiller den en OH- ion fra sig. Hvilket også betyder at en base kan optage en H+ ion, da OH- og H+ bliver til H(2)O eller vand.

PH-værdi

Vi bruger pH-skalaen til at finde ud af om et stof er surt eller basisk.

Skalaen går fra 0 - 14, hvor de lave tal er sur og de høje tal er basiske. Hvis en væske måles til pH-værdien 7 er den neutral.

Det er antallet af H+ ioner i en væske, der afgør om væsken er sur eller basisk - dvs det er dem vi måler efter.

Så hvis man opløser en syrer i vand vil antallet af H+ ioner blive forøget og opløsningens værdi på pH-skalaen vil falde.
Ligeledes vil pH-værdien stige, hvis man tilsætter en base til en oplæsning, fordi der vil være overskud af OH- ioner.

I en neutral opløsning er H+ = OH- pH-værdien er 7
I en sur opløsning er H+ > OH- pH-værdien under 7
I en basisk opløsning er H+ < OH- pH-værdien over 7

Teori 2.0

Hvad er en syrer

Definitionen af en syre er stadig som under teori 1.0: En syre er et stof der er i stand til at fraspalte hydrogenioner (H+, hydron).

Denne hydron kan findes frit i en væske, men optages ofte af andre molekyler.

Hvis vi ser på HCl der er opløst i vand, ser opløsningen således ud!

HCl + H2O --> H3O(+) + Cl(-)

Syre + vand --> H3O(+) + syrerest (opføre sig som en base)

Så når vi kigger på en syre, der er opløst, ser vi egentlig på H3O(+) opløsningen.

Hvad er en base

Definitionen af en base er også den samme som i teori 1.0: En base er et stof, der kan optage en eller flere H+ ioner

Dvs ser vi på en base der er opløst i vand, ser opløsningen således ud:

NH3 + H2O --> NH4 + OH(-)

og vi måler på koncentrationen af OH- som er "modsætningen" til H3O!

Vand - hvordan opfører det sig...

Vand kan reagere med sig selv og kan optræde som både en syre og en base! I helt rent vand er koncentrationen dog ligestillet og vi har H2O molekyler i opløsningen! En reaktion med to vandmolekyler ser således ud:

H2O + H2O --> H3O(+) + OH(-)

Dvs. hvis vi har et glas med vand er koncentrationen af H3O(+) og OH(-) lige fordelt, den ændre sig ikke! Men hvis vi tilsætter lidt syre til vandet, må koncentrationen af H3O+ stige og derfor må koncentrationen af OH- falde tilsvarende!

Dvs. når vi måler pH - er det disse to koncantrationer, der er interessante!

I en neutral opløsning er koncentrationen af H3O+ = OH- pH-værdien er 7
I en sur opløsning er koncentrationen af H3O+ > OH- pH-værdien under 7
I en basisk opløsning er koncentrationen af H3O+ < OH- pH-værdien over 7

Neutralisering (Tritrering)

Når man neutraliserer en væske er målet at få væskens pH-værdi til at ramme 7. Dette gøres ved at afbalancere syre – base forholdet. Således har man en basiskvæske, kan man tilsætte en syre og har man en sur væske, kan man tilsætte en base. Når man bruger denne metode kaldes det en tritrering.

Når man laver en tritrering er det afgørende at man kan registrere ækvivalenspunktet. Som er det sted i neutralisationen, hvor antallet af H+ og OH- ioner er det samme.

Masse, volumen, koncentration, mol, molarmasse, stofmængde

For at kunne finde ud af hvad der er i en væske, bliver man nød til at kunne bruge begreberne i overskriften. Jeg vil her prøve at gennemgå begreberne og til sidst sætte dem ind i tritreringsforsøget - så de anvendes i praksis!

Molaritet / molær-koncentration

Man kan se på skolens syrer og baser at der på mange af dem står 1 M! Hvilket betyder at det er en opløsning på 1 molær! Dette angiver koncentrationen af syre eller base i væsken!

Molariteten eller den molære koncentration bruges om stoffer der er opløst i en væske! Begrebet dækker over det, at vi gerne vil vide, hvor mange atomer eller molekyler der er af stoffet i væsken!

Molariteten angiver antal mol opløst stof per liter opløsning!

Så vi skal lige have styr på hvad mol er for en størrelse!

Mol, molar-masse og stofmængde

Mol er et antal! Dvs hver gang der står vi har 1 mol, så er det altså et vist antal vi har! I dette tilfælde er en mol = 6,02 * 10^23. Dvs mol er et kæmpe antal!

Så vi kan have eksempelvis 1 mol tændstikker - så har vi 6,02*10^23 tændstikker hvilket er 602 trillioner tændstikker! Men vi kunne også have 1 mol sandkorn hvilket giver os 602 trillioner sandkorn! Det er ret mange - faktisk så mange at hvis man lagde dem ud over hele Danmarks areal, så ville de ligge i en højde af 1,25 km!!!

Men tændstikker og sandkorn vejer ikke det samme! Derfor vejer et mol tændstikker og et mol sandkorn heller ikke det samme - selvom der er det samme antal af hver slags!

Dvs. at 1 mol hydrogen heller ikke vejer det samme som 1 mol H2O!

Antallet af mol kaldes stofmængden og forkortes n.

Hvad de forskellige atomer og molekyler vejer, det skal man finde i det periodiske system!

Her står hvad det enkelte atom vejer under det vi kalder atommassen! Som vi her kalder molmassen!

Vi kan se at Carbon har en molmasse på 12, og Oxygen har en molmasse på 16!

Molmassen forkortes M (store m)

Hvis man vejer en mængde af et stof kaldes dette for massen og forkortes lille m!

Så nu har vi tre forkortelser:

- Stofmængden: n (mol)

- Molmassen: M (gram/mol)

- Massen: m (gram)

Så hvis man kender to af værdierne kan den tredje beregnes på følgende måde:

m = M * n eller M = m / n eller n = m / M

Ved hjælp af disse tre størrelser, kan man finde ud af vægten af et stof,

antal mol i stoffet og så opslagsværdien hvor meget hver atom eller molekyle vejer!

Når vi skal bruge dette i hverdagen foregår det ofte i reaktioner eller blandinger og derfor er der to værdier mere vi bliver nød til at have indført!

Dette er: - c som er koncentrationen af mol/L

- V som er volumen - antallet af liter

Sammen med stofmængden (n) kan der igen laves tre formler,

hvor man kan beregne de tre størrelser, hvis man har de to andre!

c = n / V eller n = c * V eller V = n / c

c = koncentrationen i mol/L (Enhed: Molær)

n = stofmængden i mol

V = volumen i liter

Hva kan jeg bruge det til???

Hvis man ser på havd det er, man har gang i - Så bruges det hver dag mange steder i Danmark og udlandet! Altså det hvor man skal beregne om det blandingsforhold man får lavet er korrekt! Det kunne eksempelvis være i medicinindustrien, hvor det er vigtigt at det er det præcist rigtige antal mol af et stof, der kommer i en blanding for at få den rigtige virkning af medicinen!

Hvad du kan bruge det til lige nu - Ikke det store :-) Andet end at brilliere til prøven til sommer!

Det kunne tænkes at man kan beregne mol koncentrationen i en væske man neutralisere! Ud fra at man ved hvilken koncentration den væske har man drypper i!

Det kunne også tænkes at man kan regne ud hvor meget alkohol, man får ud af en hvis mængde sukker, når reaktionen er sket!

Ark og forsøg der er udleveret

- Ionvandring mellem to elektriske poler

- Fiksersalt og elektrisk strøm

- Formler for salte (teori)

- Syrer og basers pH-værdi
- Fortynding og pH-værdi

- Magnesium i syrer
- Syrerester (teori)

- Natriumclorid (Bruges til identifikation af ukendte væsker)
- De stærke syrer (Bruges til identifikation af ukendte væsker)
- Identifikation af ukendte salte og væsker

- Neutralisation A

- Neutralisation B

Identifikation af ukendte salte og væsker

I skal kort skrive 4 afsnit om:

Hvad vil vi lære med forsøget? (Teori) Her skal i kort skrive hvad I ved om at finde ud af hvilke ioner et stof består af!
Hvad er vores opgave i forsøget?
Hvordan gjorde vi for at undersøge det?
Hvad fandt vi ud af?

Beregninger på neutralisation

Hvordan angriber man beregningerne!

- Hvad ved vi?

- NaOH molmasse kan beregnes

- koncentrationen i NaOH

- Hvor mange mL der dryppes i før væsken er neutral

- Det er HCL der er i væsken - molmassen kan findes

- Vi ved at neutral er pH 7

Kan vi på den baggrund finde koncentrationen i HCl?